123362

102

102

Rys. 11.1.

Schemat krzywej chłodzenia bez przemian fazowych

ich stopach stwierdzono, że w trakcie przemian fazowych odchylenia na krzywych ujawniająsię w postaci przystanków temperatury, bądź też odcinków przegięcia krzywej. Schematycznie przykład takiej krzywej chłodzenia (w porównaniu z krzywą bez uwzględnienia przemian fazowych) pokazano na rys. 11.2. Przystanek temperatury pojawia się na krzywych podczas topnienia, krystalizacji lub przemiany alotropowej czystego metalu, natomiast w stopach dwuskładnikowych wówczas, kiedy w przemianie biorą udział trzy fazy, jak np. podczas przemiany eutektycznej (eutektoidalnej) czy perytektycznej (perytektoidalnej). Przemiany fazowe w stopach mogą zachodzić również podczas spadku lub wzrostu temperatury, czego przykładem może być wydzielanie z ciekłego stopu kryształów roztworu stałego, czy rozpuszczanie wydzieleń fazy wtórnej w osnowie. Na krzywych pojawia się wówczas zakres o odmiennym przebiegu temperatury w stosunku do normalnej zmiany tej wielkości. Przyczyną tego zjawiska jest wymiana utajonej energii cieplnej przemiany z otoczeniem i w związku z tym zmienia się szybkość nagrzewania lub chłodzenia stopu. Bezpośrednie badanie przebiegu tego zjawiskajest możliwe po wyznaczeniu pierwszej oraz drugiej pochodnej z krzywych nagrzewania lub chłodzenia w określonych przedziałach temperatury.

Schemat krzywej chłodzenia z uwzględnieniem przemian fazowych:

1 - 2 odcinek przegięcia krzywej chłodzenia, 2-3 przystanek temperatur

Badania stopów metali metodą analizy termicznej wymagają zestawu urządzeń, umożliwiających doświadczalną rejestrację krzywych chłodzenia lub nagrzewania. Metoda badawcza sprowadza się więc do poszukiwania zbioru funkcji T = f (x) dla stopów o określonym stężeniu składników, gdzie: T - temperatura, x - czas procesu. Najprostszy taki zestaw składa się z kilku elementów przedstawionych na rys. 11.3. Zawartość tygielka powinna mieć masę rzędu 0,1 - 0,2 kg, gdyż przy zbyt małej masie próbki efekty cieplne są niewyraźne, natomiast zbyt duża masa powoduje dodatkowe zakłócenia w doświadczeniu wskutek zjawiska segregacji składu chemicznego. Warunkiem dokładnego określenia zakresu temperatury przemian fazowych jest niewielka szybkość nagrzewania lub chłodzenia próbki, która powinna wynosić około 0,5 -2°C/min. W przeciwnym razie występują na wykresach zakłócenia związane z przegrzaniem lub przechłodzeniem próbki. Do niedawna w badaniach laboratoryjnych rejestrowano temperaturę, używając do tego celu rejestra-